亚精胺(Spermidine)是多胺家族中的一类生物胺,多胺是一种聚阳离子,可与带负电荷的分子(包括DNA、RNA和脂质)发生相互作用。亚精胺由其前体腐胺通过不同的代谢反应生成。
化学式为C7H22N3,分子量148.29。亚精胺可抑制神经元合成酶,结合并沉淀DNA;也可用于纯化DNA结合蛋白,刺激T4聚核苷酸激酶活性。从科研的角度来看,亚精胺可以促进细胞增殖,增强DNA的稳定性和柔韧性。
检测样品中的亚精胺含量,常用的方法包括高效液相色谱(HPLC)法、气相色谱(GC)法、质谱(MS)法、荧光光谱法等。
1.高效液相色谱(HPLC)法
样品提取:将样品粉碎研磨,取5g放在50ml离心管中。加入0.4mol/L的高氯酸,振荡萃取5min,静置5min,离心30-35min。接着,用高氯酸溶液提取。衍生化,用0.45um过滤。
2.气相色谱(GC)法
开头的时候,我们了解到亚精胺的物理和化学性质,是非常有必要的。在液相的时候,利用它的溶解性能,气相色谱利用的是沸点,通过对温度的控制来调节。载气选择一般会使用高纯度的氦气,流速一般为1ml/min。进样量1-2ul,柱温初始150℃,保持2分钟,以20℃/分钟速率升温至250℃,最后保持5分钟。分流比一般为10:1,进样口温度一般为250℃,火焰离子化检测器(FID)设置为300℃。
采用内标或外标法,一般采用标准曲线的方法测定。
3.质谱(MS)法
质谱一般是和液相或气相联用的,测亚精胺一般用电喷雾离子化方法,质谱分析模式用选择反应监测(SRM)或多反应监测(MRM),在正离子采集模式下。不同浓度的亚精胺标准品,建立标准曲线,以便进行定量分析。标准曲线的相关系数r2>0.999,以确保结果的准确性。
亚精胺普遍存在于不同的生物体中,包括细菌、真菌、植物和动物中,具有耐热性。全谷物、蔬菜和豆类是常见的亚精胺含量最高的食物类别,其中小麦胚芽中含有0.35 毫克/克,大豆中含有0.070-0.180 毫克/克,杏鲍菇中含有0.060-0.160 毫克/克,松子中含有0.060 毫克/克。
亚精胺水平随着年龄的增长而下降,研究发现,60-80岁之间的人,体内亚精胺水平低于50岁以下的人。越来越多的研究表明,亚精胺对衰老过程有影响,亚精胺抗衰的机制主要有:
1)自噬:自噬被确定为亚精胺抗衰的主要作用机制。自噬是一种稳态的细胞内降解和循环机制,可以破坏和重新利用不需要或受损的分子或整个细胞器。自噬缺陷与各种年龄相关的疾病有关。研究发现,亚精胺可以快速诱导自噬,在酵母、蠕虫、果蝇和小鼠肝细胞中都观察到了这个现象。亚精胺通过抑制乙酰转移酶和刺激脱乙酰酶来激活自噬,有利于自噬活性状态。
2)抗炎:慢性炎症会导致细胞慢性损伤,从而诱发诸多与年龄相关的疾病。亚精胺可以触发抗炎因子的产生,同时减少促炎细胞因子的产生。研究发现,亚精胺处理小胶质细胞(中枢神经系统炎症反应的主要效应细胞)可以减少脂多糖暴露引起的促炎介质和细胞因子的产生。
3)脂质代谢:脂质代谢是健康和寿命的有力调节剂,脂质代谢功能障碍会对健康产生不利影响,并最终导致衰老和死亡。亚精胺在脂肪生成中发挥重要作用,它胺参与脂肪的生成。此外,还有研究发现,亚精胺会改变果蝇的脂质代谢,补充亚精胺可以提高储存脂质水平并改变脂质谱,脂质谱的变化可以调节膜流动性和氧化损伤倾向以及信号传导。储存脂肪水平的增加和脂质谱的变化与延长寿命的突变有关。
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